油脂和类脂化合物4学时

第十五章类脂化合物一、教学目的和要求1．掌握油脂的性质；掌握萜类的结构。2．了解蜡及 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面活性剂的概念及用途；3．了解重要的甾体化合物。二、教学重点与难点重点：萜类的结构。难点：甾体化合物构像的概念。三、教学 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 和教学学时1、教学方法：以课堂讲授为主，结合必要的课堂讨论。教学手段以板书和多媒体相结合，配合适量的课外作业。2、教学学时：4学时四、教学内容：15－1油脂15—2肥皂及合成表面活性剂15—3蜡15—4磷脂§15—5萜15—6甾体化合物五、总结、布置作业习题：3、615—1油脂一、结构与命名一般是偶数碳原子的高级脂肪甘油酯。OH2COCROCHOCR'R、R'、R''可以相同,可以不同OH2COCR''甘油酯分子中所含三个高级脂肪酸是相同的，叫做简单甘油酸；反之三个高级脂肪酸不相同则叫做混合甘油酯。命名注意两个问题：1．高级烯烃的命名仍用系统命名：1例:亚麻酸CH3CH2CH=CHCH2CH=CHCH2CH=CH(CH2)7COOH9,12,15-十八碳三烯酸(9,12,15-十八碳三烯酸)甘油脂的命名OOH2COC(CH2)16CH3H2COC(CH2)16CH3αOOCHOC(CH2)16CH3βCHOC(CH2)14CH3OOH2COC(CH)16CH3＇OC(CH2)7CH=CH(CH2)7CH3αH2C三硬脂酸甘油酯(或甘油三硬脂酸酯)α-硬脂酸-β-软脂酸-α＇油酸甘油酯二、物理性质1．常温下呈液态为油，呈固态和半固态为脂。．比水轻，15℃时，比重在：0.9—0.98之间。3．不溶于水，易溶于有机溶剂。4．无固定的沸点和熔点。三、化学性质具有酯的一般性质。．水解H2COOCRCH2OHCHOOCR'+H2O280℃CHOH4~5MPaH2COOCR''CH2OHRCOOHR'COOHR''COOHH2COOCRCH2OHCHOOCR+3NaOH△CHOH+3RCOONaH2COOCRCH2OH皂化值：指完全皂化1克油脂所需的KOH毫克数。皂化值越大，脂肪酸的平均相对分子质量越小。过去肥皂都是天然油脂皂化制得，近年来由于石油工业及石油化工的发展，可以将高级烷烃在催化剂作用下氧化为高级脂肪酸，用这种合成脂肪酸制取肥皂，则可以节约大量天然油脂。2．氢化反应（油脂的硬化）H2COOCC17H33NiH2COOCC17H35CHOOCC17H33+H2CHOOCC17H35175~190℃H2COOCC17H330.15~0.25MPaH2COOCC17H3523．氢解反应H2COOCC11H23CHOHCu,CrO32OOCC11H23CHOH+3CH3(CH2)10CH2OHCH+H2230~260℃H2COOCC11H23~5MPaCHOH24．干性某些油涂成薄层，在空气中就逐渐变成了有韧性（弹性）的固态薄。干性油：结膜快；半干性油：结膜慢；不干性油：不能结膜5．加碘克油脂所能吸收碘的克数。干性油：碘值>130；半干性油：碘值100—130；不干性油：碘值<1006．酸败中和1克油脂所需要的KOH的毫克数。油脂甘油250℃分解,氧化小分子醛、酮(苦、臭味）-H2OHCH2OH+CH2=CHCHO刺激性臭味H2CCO§15—2肥皂及合成表面活性剂一、肥皂的组成及乳化作用⒈肥皂：70%高级脂肪酸钠，30%的水分。加入一些添加剂。2．去污原理——主要是一种胶体现象。非极性的憎水部分（烃基）高级脂肪酸的钠盐极性的亲水部分（羧基）OCO-Na+憎水部分亲水部分降低水表面的张力形成稳定的乳浊液注意：·肥皂不宜在硬水中使用，以免形成不溶于水的脂肪酸钙和镁盐。3·肥皂不宜在酸性水中使用，以免生成难溶于水的脂肪酸。·制造肥皂要耗用大量的食用油脂。二、合成表面活性剂举例1．阴离子表面活性剂RSO3-NaRSO3-Na憎水亲水憎水hvR-H+RClAlCl3Cl2卤代C6H6HSO（发烟）NaOH24RSO3H55℃亲水RRSO3-Na+2．阳离子型表面活性剂溴化二甲基苄基十二烷基铵（是新洁尔灭的主要成分）+CH3CH2-N-C12H25Br-CH33．两性型CH3H3C(H2C)11?N+CH2COO-乙酸二甲基十二烷基铵CH34．非离子型表面活性剂RC2H4OH+nONaOH(少量）140~180℃RC6H4O(CH2O)nHR=C8~C10烷基n=6~12§15—3蜡一、存在许多海生浮游生物中，某些动物羽毛、毛皮或植物的叶及果实的保护层。二、化学组成是16个C原子以上的偶数C原子的羧酸和高级一元醇形成的酯。4三、化学性质较大稳定性，不易变质，难于皂化。四、用途蜡纸、防水剂、光泽剂、香脂等。15—4磷脂一、存在动物的脑、肝、蛋黄、植物的种子及微生物中。二、结构是含磷的类脂化合物。例：卵磷脂、脑磷脂、神经鞘磷脂等等。OOHCO-P-OHH2CO-P-OH2OOHOOR1CH1CHR-COR-COOOHCOCR2H2COCR22（Ⅰ）（Ⅱ）三、结构特点磷脂分子中磷酸部分有一个可以离解的氢，而R中又多带碱性基团（-NH2），所以磷脂以偶极离子的形式存在。磷脂类在结构上的共同点是，分子中同时具有亲油基与亲水基。由于结构特点，使得磷脂类化合物在细胞中起着重要的生理作用。O-O-H2COPOH2COPOO+O+OCH2CH2NH3OCH2CH2NMe3R'COCHR'COCHOOCH2OCR2CH2OCR2脑膦脂卵膦脂15—5萜萜：有机化合物的一类，多为有香味的液体。共同点是，分子中的碳原子数都是5的整数倍。5CH2CH3COOHCH3CH2CH2H3CCH3H3CCOOH月桂烯(C10)玛瑙酸(C20)CH3CH2CHCH2CCCCCHC头尾异戊二烯异戊二烯单位萜类化合物常根据组成分子的异二烯单位的数目分为：单萜：两个异戊二烯单位C10倍半萜：三个异戊二烯单位C15二萜（双萜）：四个异戊二烯单位C20三萜：六个异戊二烯单位C30四萜：八个异戊二烯单位C40一、单萜是由两个异戊二烯单位组成的化合物，是某些植物香精油的主要成分。单萜又根据它们的碳架分成开链萜、单环萜和双环萜三类。1．开链萜：是由两个异戊二烯单位结合成的开链化合物。CCH3CH3CCHOCCCH2OHCCCCH3CCH3H3CCH3橙花醇α-柠檬醛CC沸点228℃沸点226~227℃2．单环萜：分子中含有一个六元碳环，具有对孟烷碳架的薄荷醇及宁烯。71*6253***4OH8910薄荷醇(3-萜醇)宁烯(柠檬烯)6对孟烷熔点43℃，沸点213.5℃1,8-萜二烯薄荷醇俗名薄荷脑，是由薄荷的茎和叶经水蒸馏所得的薄荷油的主要组份，薄荷醇含量随产地而异，最高可达90%。薄荷醇中有三个不相同手性碳原子，有四对外消旋体，分别叫做（±）-薄荷醇、（±）-新薄荷醇、（±）-异薄荷醇及（±）-新异薄荷醇，它们的气味各异。自然界存在的是左旋薄荷醇。合成产品是几种异构体的混合物。薄荷醇的构型及稳定构象为：即三个较大的取代都以e键与环相连，而在其它几对旋光异构体中，至少有一个较大的基团以a键与环相连。HH3CHC3H7-iOHH开链萜在一定条件下可以环化生成单环萜。3．双环萜：其骨架是由一个六元环分别和三元环、四元环或五元环共用两个或两个以上碳原子构成的，属桥环化合物。桥头碳原子由黑点标出。这类化合物，由于桥的限制。使得某些分子中的一个六元环只能以船式存在。1010105433434226271≡115568796794-甲基-1-异丙基二环[3.1.0]已烷3,7,7-三甲基二环[4.1.0]庚烷8101091098102210178131313621762≡26≡9≡7645434475675菠烷53584蒎烷1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚烷2,6,6-三甲基二环庚烷CH3CH2**O***OH**α-菠烯β-菠烯菠醇1,7,7-三甲基二环[2.2.1]庚-2-醇樟脑(莰酮)沸点156℃沸点164℃熔点208℃，沸点212℃熔点179℃，沸点209℃樟脑有两个不相同手性碳原子，理论上应有两对对映异构体，但由于碳桥只能在环的一侧，所以桥的存在限制了桥头两个碳原子的构型，因此樟脑只有一对对映体。7OO(±)-樟脑二、倍半萜是三个异戊二烯单位的聚合体CH2OHOO法泥醇山道年O三、二萜是四个异戊二烯单位的聚合体，广泛分布于动植物界。OH叶绿醇71115松香酸COOH熔点174℃21913CH2OH6810121435维生素A(A1)熔点64℃4CH2OH维生素A2维生素A有A1及A2两种，它们是生理作用相同结构相似的物质，叫做同功物。A2的生理活性只有的A140%。通常将A1就叫做维生素A。维生素A1及A2主要存在奶油、蛋黄、鱼肝油等中。维生素A是淡黄色结晶，不溶于水而易溶于有机溶剂，受紫外光照射后则失去活，在空气中易被氧化。维生素A为哺乳动物正常生长和发育所必需的物质，体内缺乏维生素A则发育不健全，并能引起眼角膜硬化症，初期的症状就是夜盲。四、三萜角鲨烯的结构特点是中心对称的，在分子中心处的两个异戊二烯单位是以尾—尾相连的，它相当于由两分子法泥醇去掉两个羟基连结而成的。8五、四萜四萜在自然界分布很广，这一类化合物的分子中都含有一个较长的碳—碳双键的共轭体系，所以它们都是有颜色的物质，多带有由黄色至红的颜色，因此也常把它们叫做多烯色素。α-胡萝卜素熔点188℃β-胡萝卜素熔点184℃γ-胡萝卜素熔点178℃胡萝卜色素类化合物的结构特点是，在分子中间部分的的两个异戊二烯单位是以尾—尾相联的。分子中含多个碳—碳双键，应顺反异构体很多，但在自然界存在的大多数是全反式的构型，因全反式的构型最稳定。胡萝卜素在有α、β、γ等异构体，以β—异构体含量最高，α—异构体含量次之，γ—异构体含量极少。三种异构体在结构上的区别只在于分子的一端，α—与β—异构体的区别是一端中双键的位置不同，而γ—异构体的一端没有环。在动物中胡萝卜素可以转化为维生素A。所以将胡萝卜素称做维生素A原，它的生理作用也与维生素A相同。作为维生素A原α—胡萝卜素的活性只有β—胡萝卜素的一半。胡萝卜素易被氧化而失去活性，光能催化氧化。§15—6甾体化合物一、甾体化合物的结构特点和命名1．结构特点12131711D161C**210915A***8143*5B76环戊烷并氢化菲(甾烷)甾体化合物在C10及C13处都有一个甲基，叫做角甲基，在上连有一些不同取代基。“甾”字中的“田”表示四个环，“巛”表示C10、C13及C17上的三个取代基。甾烷上有6个手性碳原子，应该有26=64个旋光异构体。由于环的限制，因此异构体的数目大大减少。92．十氢化萘HHA(a)(a)B(e)HB(a)AH（Ⅱ）顺十氢化萘反十氢化萘（Ⅰ）3．α系和β系1819111213D17C210DC19B4AB81531416567AA、B顺式(5β系)A、B反式(5α系)规定以C5上的氢表示构型：C5上氢在a键上的以α表示，C5上氢在e将键上的以β表示。将A、B两环以反式并联的叫做α系，将A、B两环以顺式并联的叫做β系。A、B反式(5α系)A、B顺式(5β系)二、胆固醇(胆甾醇)H3CH3CHCH3H3CCH3CH3CH3CH3CH3HHCH3HOHH=HOHHHHHH胆固醇是最早发现的一个甾体化合物，存在于动物的血液、脂肪、脑髓，以及神经组织等中。胆固醇是不饱和仲醇，为无色或略带黄色的结晶，熔点148.5℃。胆固醇几乎完全是由胆固醇组成的，胆固醇名称也是由此而来的。胆固醇只含有27个碳原子，不能分成若干个异戊二烯单位，因此它不属于萜类化合物。胆固醇属于动物加醇，在某些情况下人体中胆固醇含量过高是有害的，例如，它可以引起胆结石或是沉积于血管壁上而引起动脉硬化。三、7-脱氢胆固醇、麦角固醇和维生素D（P.274）四、胆酸（P.275）五、甾体激素（P.275）六、强心苷、蟾毒与皂角苷（P.276）§15—7萜类与甾体化合物的生物合成（P.277）1011